[发明专利]三维存储器器件及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储器器件，包括：

第一堆叠结构及第二堆叠结构，形成在衬底上且沿着第一方向在侧向上彼此间隔开，其中所述第一堆叠结构包括交替堆叠在所述衬底上的多个第一绝缘层与多个第一导电层，且所述第二堆叠结构包括交替堆叠在所述衬底上的多个第二绝缘层与多个第二导电层；

多个隔离柱，在所述衬底上沿着垂直方向延伸，且沿着所述第一方向在所述第一堆叠结构与所述第二堆叠结构之间延伸，其中所述多个隔离柱进一步突出到所述第一堆叠结构及所述第二堆叠结构中，且所述第一堆叠结构与所述第二堆叠结构之间的空间被所述多个隔离柱划分成多个单元区；

多个栅极介电层，分别形成在所述多个单元区中的一者中，且覆盖所述第一堆叠结构与所述第二堆叠结构的相对侧壁以及所述多个隔离柱的侧壁；

多个沟道层，分别覆盖所述多个栅极介电层中的一者的内表面；以及

多个导电柱，在所述衬底上沿着所述垂直方向延伸且位于所述多个单元区内，其中所述多个导电柱中的至少两个导电柱位于所述多个单元区中的一者中且在侧向上被所述多个单元区中的所述一者中的所述沟道层环绕，且位于所述多个单元区中的所述一者中的所述至少两个导电柱在侧向上彼此隔开。

2.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述多个隔离柱中的每一隔离柱沿着所述第一方向的长度大于所述第一堆叠结构及所述第二堆叠结构之间沿着所述第一方向的间距。

3.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述多个第一导电层的与所述多个栅极介电层接触的侧壁在侧向上相对于所述多个第一绝缘层的与所述多个栅极介电层接触的侧壁内凹，且所述多个第二导电层的与所述多个栅极介电层接触的侧壁在侧向上相对于所述多个第二绝缘层的与所述多个栅极介电层接触的侧壁内凹。

4.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中位于所述多个单元区中的一者中的所述栅极介电层的底部部分在侧向上延伸于所述衬底上且位于所述多个单元区中的所述一者中的所述沟道层的在侧向上间隔开的部分之间。

5.根据权利要求4所述的三维存储器器件，其中所述多个单元区中的所述一者中的所述至少两个导电柱从所述栅极介电层的所述底部部分沿着所述垂直方向延伸。

6.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述多个沟道层由铁电材料形成。

7.根据权利要求1所述的三维存储器器件，还包括多个绝缘结构，所述多个绝缘结构分别位于所述多个单元区中的一者内的所述至少两个导电柱之间。

8.一种三维存储器器件，包括：

第一导电层及第二导电层，在衬底之上沿着第一方向在侧向上延伸，且沿着与所述第一方向相交的第二方向彼此间隔开；

第一隔离柱及第二隔离柱，在所述衬底上沿着垂直方向延伸，且沿着所述第二方向在所述第一导电层与所述第二导电层之间延伸，其中所述第一隔离柱的端部部分及所述第二隔离柱的端部部分与所述第一导电层及所述第二导电层接触，所述第一导电层及所述第二导电层对应于所述第一隔离柱的所述端部部分及所述第二隔离柱的所述端部部分而在侧向上内凹，所述第一隔离柱及所述第二隔离柱沿着所述第一方向在侧向上彼此间隔开，以界定在侧向上被所述第一导电层及所述第二导电层以及所述第一隔离柱及所述第二隔离柱环绕的单元区，且所述第一隔离柱及所述第二隔离柱沿着所述第二方向的长度大于所述单元区沿着所述第二方向的长度；

栅极介电层，形成在所述单元区中且覆盖所述第一堆叠结构的侧壁及所述第二堆叠结构的侧壁以及所述第一隔离柱的侧壁及所述第二隔离柱的侧壁；

沟道层，形成在所述单元区中且覆盖所述栅极介电层的内表面；以及

第一导电柱及第二导电柱，在所述衬底上沿着所述垂直方向延伸，且在侧向上被所述沟道层环绕，其中所述第一导电柱及所述第二导电柱沿着所述第一方向在侧向上彼此间隔开且与所述沟道层接触。

9.根据权利要求8所述的三维存储器器件，其中所述第一隔离柱的所述端部部分及所述第二隔离柱的所述端部部分相对于所述栅极介电层的外侧壁在侧向上突出。

10.一种三维存储器器件的制造方法，包括：

在衬底上形成初始堆叠结构，其中所述初始堆叠结构包括沿着垂直方向交替堆叠在所述衬底上的多个绝缘层与多个牺牲层；

形成多个隔离柱，所述多个隔离柱在垂直方向上穿透过所述初始堆叠结构，其中所述隔离柱沿着第一方向隔开布置；

形成沟槽，所述沟槽在垂直方向上穿透过所述初始堆叠结构且沿着所述第一方向在侧向上延伸穿过所述初始堆叠结构，其中所述初始堆叠结构的剩余部分沿着与所述第一方向相交的第二方向在侧向上间隔开，且形成第一堆叠结构及第二堆叠结构，所述多个隔离柱沿着所述第二方向在所述第一堆叠结构与所述第二堆叠结构之间延伸，所述多个隔离柱中的每一隔离柱的端部部分嵌入在所述第一堆叠结构及所述第二堆叠结构中，且在所述多个隔离柱之间界定多个单元区；

由多个导电层替换所述第一堆叠结构及所述第二堆叠结构中的所述多个牺牲层；

在所述沟槽中共形地形成栅极介电层及沟道层；

使用绝缘材料填满所述沟槽；以及

在所述绝缘材料中形成多个导电柱，其中所述多个导电柱在垂直方向上穿透过所述绝缘材料，且所述多个导电柱中的至少两个导电柱位于所述多个单元区中的一者内。